6 KAIVOSHANKKEEN TEKNINEN KUVAUS 6.1 Hankkeen elinkaari
6.14 Kemikaalien käyttö, varastointi ja käsittely
louhintamää-rät ovat suurimmillaan vesilasin ja tärkkelyksen osalta suuruusluokkaa 4 000 t/a, mäntyrasvahapon osalta 10 000 t/a, nonyylifenolietoksilaatin osalta 7 000 t/a ja este-rialkoholin osalta 500 t/a.
Jotkut malmit vaativat lisäksi esim. sarkosiini- tai sulfosukkinamaattipohjaisia kemi-kaaleja, tällöin ne korvaavat kokonaan tai osittain mäntyrasvahapon käytön.
Dispergointiaineena ennen magneettierotuksia käytetään esim. natriumpolyfosfaattia suuruusluokkaa 1 000 t vuodessa.
Rautarikaste tuotetaan magneettierottimilla, jolloin dispergointiaineen lisäksi ei tarvita muita ke-mikaaleja.
Niobimalmien vaahdotus vaatinee aiempien tutkimusten perusteella seuraavia kemikaaleja:
pH:n säätöön fluoripiihappoa
Kokoojina amiineja ja niiden johdannaisia
Vaahdotusprosessin säätelyyn esim. tärkkelystä, vesilasia, mäntyrasvahappoa, rapsi-rasvahappoa, sitruunahappoa, lipeää.
Käyttömäärät vuositasolla kunkin kemikaalin osalta jäänevät alle 1 000 t.
Vedenpoistoon tarvitaan todennäköisesti flokkulantteja ja rauta- tai alumiinisuoloja, jotta vesi saa-daan selkeytymään tehokkaasti. Vedenpoistoa ei ole tutkittu.
Kemikaalit varastoidaan voimassa olevien säädösten ja määräysten mukaisesti. Kaikki säiliöt, pumput ja putket merkitään säädösten mukaisesti. Henkilöstön koulutus, suojavarusteet yms. tul-laan tarkemmin esittämään turvallisuussuunnitelmassa.
6.14.1 Raaka-aineet
Malmi on prosessin raaka-aine ja muita raaka-aineita ei käytetä.
6.14.2 Polttoaineet
Polttoaineita tarvitaan liikenteeseen, lämmitykseen ja tuotteiden kuivaukseen. Lisäksi varaudutaan käyttämään polttoaineita häiriötilanteissa tarvittavan sähkövoiman kehittämiseen (2–3 MW).
Lämmityksen osalta selvitetään erikseen turpeen ja/tai hakkeen tai muun puuperäisen polttoaineen käyttö.
Seuraavassa on arvioitu tarvittavien polttoaineiden määrät:
Malmin kuljetus ym. 2 800 t/a
Rikasteiden kuivaus 18 000 t/a Prosessilämmön kehitys 10 000 t/a
Lämmitys 3 500 t/a
Muu liikenne 50 t/a
6.14.3 Muut käyttöaineet ja-tarvikkeet Muita käyttöaineita ja tarvikkeita ovat mm.
jauhinkappaleet kulutusosat
suodinkankaat ja pölynpoiston suodinmateriaalit rasvat, öljyt ja kaasut
puhdistusaineet tarvikkeet ja varaosat
6.15 Vesihuolto, vesitase
6.15.1 Talousveden hankinta
Rikastamolla ja kaivoksen asuntoalueella tarvittavana talousvetenä käytetään kaivoksen kui-vanapidon yhteydessä pumpattavaa pohjavettä. Talousvedenkulutus rakentamisvaiheen aikana on noin 100 m3/d (4,2 m3/h) ja tuotannon aikana noin 40 m3/d (1,7 m3/h).
6.15.2 Rikastamon raakavedentarve ja -otto
Rikastamolla on arvioitu tarvittavan prosessin ulkopuolelta otettavaa puhdasta vettä keskimääräi-sessä tilanteessa noin 215 m3/h. Puhtaan veden tarve tyydytetään osittain puhtailla kaivoksen kui-vatuksesta ja pohjaveden alennuksesta syntyvillä vesillä, joita on arvioitu voitavan johtaa rikasta-molle keskimäärin 150 m3/h. Vesistöstä otettavan puhtaan veden tarve on siten keskimääräisessä ti-lanteessa 65 m3/h. Normaalikäytössä on mahdollista kohdata häiriötilanne, jossa rikastushiekan sa-keutus ei ole käytössä ja palautusvesiä ei voida pumpata. Tällöin vedentarve olisi äkillisesti 1 075 m3/h. Rikastamon käynnistyksen aikana vedentarve voi olla hetkellisesti (n. 6 h) jopa 2 850 m3/h.
Häiriötilanteiden vedentarvetta ei ole tarkoitus ottaa suoraan vesistöstä, vaan raakavesiallas mitoi-tetaan vastaamaan häiriötilanteiden vedentarvetta.
Vesistöstä otettavan raakaveden tarve mitoitetaan siten, että keskimäärin vesistöstä otetaan nor-maalitilanteen vedentarve 65 m3/h. Keskimääräisen häiriötilanteen jälkeen (6 h, 1075 m3/h) altaan täyttyminen kestää 35 tuntia, mikäli vesistöstä otettaisiin vettä 250 m3/h ja rikastusprosessin ve-denkulutus olisi normaali. Äärimmäisessä tilanteessa ja ylivirtaamien aikaan vettä voitaisiin ottaa 300 m3/h. Raakavesi otettaisiin rikastamon ja rikastushiekka-altaan sijoitusvaihtoehdoissa VE1.1, VE1.2 ja VE 2A (ks. liite 2.1) Yli-Nuortin ja Tulppiojoen yhtymäkohdasta tai Yli-Nuortista kai-vosalueen kohdalta. Vedenottokohdassa vesistön valuma-alue on 416 km2. Vesistön keskivirtaama MQ on tässä vedenottokohdassa 4,58 m3/s ja keskialivirtaama MNQ 0,62 m3/s. Vedenoton vaiku-tus vesistön virtaamiin on esitetty taulukossa 6.8.
Taulukko 6.8. VE1.1, VE1.2 ja VE2A, raakavedenoton vaikutus Yli-Nuortin ja Tulppiojoen yhtymäkohdan virtaamiin.
[m3/h] [m3/s] [%] [%]
65 0,018 0,4 2,9
250 0,069 1,5 11,0
300 0,080 1,8 13,0
Raakavedenotto osuus MQ:sta osuus MNQ:sta
Rikastamon ja rikastushiekka-altaan sijoitusvaihtoehdossa VE2B raakavesi otettaisiin Nuorttijoesta Haukijärvenaavan laskuojan kohdalta. Vesistön valuma-alue on tässä kohdassa 651 km2, keskivir-taama MQ 7,16 m3/s ja keskialivirtaama MNQ 0,97 m3/s. Tästä vesistökohdasta vettä voitaisiin ää-rimmäisessä tapauksessa ottaa jopa 450 m3/h vielä merkittävästi vaikuttamatta vesistön virtaamiin.
Vedenoton vaikutus vesistön virtaamiin on esitetty taulukossa 6.9.
Taulukko 6.9. VE2B, raakavedenoton vaikutus Nuorttijoen virtaamiin Haukijärvenaavan laskuojan kohdassa.
[m3/h] [m3/s] [%] [%]
65 0,018 0,3 1,9
250 0,069 1,0 7,2
300 0,080 1,7 13,0
Raakavedenotto osuus MQ:sta osuus MNQ:sta
6.15.3 Pintavedet
Avolouhosalueen ympäristön pintavesien (valuma- ja sadevedet) pääsy louhosalueelle estetään niskaojalla, josta vedet johdetaan kiintoaineen laskeutusaltaiden ja kosteikkojen kautta Sokliojaan (itäpuoli) ja Yli-Nuorttiin (länsipuoli).
Fosfori- ja niobimalmin rikastushiekka-altaiden eteläpuolelle kaivetaan niskaoja rajaamaan ulko-puoliset valumavedet pois alueelta. Valumavedet johdetaan Sotajokeen.
Rikastushiekka-alueen etu- ja jälkiselkeysaltaiden luode- ja pohjoispuolen niskaojista valumavedet johdetaan Sotajokeen ja Vouhtusjokeen.
Rikastamon piha-alueen ja ratapihan lastausalueen valumavedet ohjataan rikastamon läheisyydessä olevan hulevesialtaan ja öljynerottimen kautta rikastamon vesikiertoon.
Avolouhoksen toimisto- ja varastoalueen valuma- ja sadevedet ohjataan öljynerottimen kautta kiin-toaineksen laskeutusaltaaseen (primäärinen selkeytysallas) ja altaan jälkeen olevalle kosteikolle.
Kosteikolta vesi kerätään uudelleen ojaan ja johdetaan lähemmäs rikastamoa rakennettavalle suu-remmalle selkeytysaltaalle (sekundäärinen selkeytysallas). Tämä allas toimii louhosalueen vesien jälkiselkeytysaltaana sekä myöhemmin rikastamon raakavesivarasto-altaana.
6.15.4 Louhoksen kuivatusvedet
Avolouhosalueen pintamaita kuivatetaan alussa normaalien metsäojien avulla. Metsäojista vedet johdetaan louhosalueelle rakennettavien kiintoaineksen laskeutusaltaiden (primääriset selkeytysal-taat) ja kosteikkojen kautta suurempaan selkeytysaltaaseen (sekundäärinen selkeytysallas) ja siitä edelleen Yli-Nuorttiin. Primäärisiä selkeytysaltaita ja niiden jälkeen olevia kosteikkoja rakenne-taan avolouhosalueen laidoille noin neljä kappaletta. Altaiden jälkeisiltä kosteikoilta vedet koorakenne-taan avo-ojilla sekundääriseen selkeytysaltaaseen. Alkukuivatuksen aikana, jolloin rikastamo ei ole vie-lä toiminnassa, avolouhoksen pintamaiden kuivatusvedet johdetaan sekundäärialtaasta Yli-Nuorttiin. Muutoin sekundääriallasta käytetään myös rikastamon raakavesivarastona ja altaalta pumpataan rikastamon raakavedeksi noin 200 m3/h (rikastamon keskimääräinen raakavesitarve).
Ylimäärävesi sekundäärisestä selkeytysaltaasta johdetaan Yli-Nuorttiin.
Louhintaa varten avolouhosaluetta esikuivatetaan siiviläputkikaivoilla, joista pohjavesi johdetaan lähimpään primääriselkeytysaltaaseen tai avolouhosalueen niskaojaan ja edelleen kosteikkojen kautta purkuvesistöön (Soklioja tai Yli-Nuortti).
Varsinainen malmin kuivatus tehdään syvillä (syvyys noin 5 metriä) avo-ojilla, joita sijoitetaan kuivatettavalle alueelle noin 100 metrin välein. Ojista kuivatusvesi pumpataan lähimpään primää-riselkeytysaltaaseen, josta vesi kulkeutuu kosteikon kautta sekundääriselkeytysaltaaseen. Varsinai-sen malmin louhinnan aikana louhokVarsinai-sen pohjalle kertyvä vesi pumpataan uppopumpulla lähimpään primääriselkeytysaltaaseen. Louhosalueelle varataan käyttöön liikutettava öljynerotin mahdollisia onnettomuuksia varten (työkoneista valuvat öljyt ja polttoaineet).
Koska louhosalue on laaja (noin 6 km2), on osa alueesta aina esikuivatuksen alla (siiviläputki-kaivot), osaa kuivatetaan ojituksella ja osalla aluetta suoritetaan louhintaa.
Siiviläputkikaivojen tuoton on arvioitu olevan noin 100–200 m3/d kaivoa kohti, jolloin esim.
kymmenen kaivon tuotto on 1000–2000 m3/d. Ojituksella on ajateltu saatavaksi n. 200–2200 m3/d 16 hehtaarin kerrallaan kuivatettavalta alueelta (400 m x 400 m). Kuivatuksen teho riippuu kallio-perän vedenläpäisevyydestä ja kuivatusajasta. Arvioinneissa on käytetty kalliokallio-perän vedenlä-päisevyytenä arvoa 1·10-6–1·10-5 m/s.
6.15.5 Kaivoksen vesitaseet
Valtaosa kaivosprosessin veden tarpeesta (yhteensä noin 3 450 m3/h) tyydytetään rikasteen veden-poistosta tulevalla kierrätysvedellä (noin 2 650 m3/h; 77 %) ja lisäksi rikastushiekka-altaalta palau-tetaan vesiä noin 460 m3/h. Puhtaan raakaveden tarve kaivosprosessiin on keskimääräisessä tilan-teessa 215 m3/h, josta noin 150 m3/h tyydytetään kaivoksen kuivatusvesillä (kuva 6.7).
Rikastushiekka-altaalle johdettava suspensio sisältää kiintoainetta noin 35 massaprosenttia. Vettä johdetaan alueelle keskimäärin 770 m3/h.
Kuva 6.7. Soklin kaivoksen vesitasekaavio keskimääräisessä tuotantotilanteessa, kun rikastustoiminta Soklissa.
Vesien varastoaltaaseen tulee rikastushiekka-altaalta tulevien vesien lisäksi valumavesiä. Valuma-vesiä altaaseen muodostuu keskimäärin eri aluejärjestelyvaihdoissa seuraavasti (11,0 l/s x km2):
VE1.1: 830 m3/h VE1.2: 630 m3/h VE2: 1 350 m3/h
Varastoaltaan vedet, jota ei voida palauttaa prosessiin, johdetaan ylivuotona purkuvesistöön. Pur-kuvesistönä toimii joko Kemijoen tai Nuorttijoen vesistö aluejärjestelyvaihtoehdosta riippuen.
Sel-keytys- ja varastoaltaaseen kertyviä ylijäämävesiä on tarkoitus johtaa vesistöön erityisesti touko-kuun kevättulvan aikaan ja syys-lokakuussa syksyn virtaamahuippujen aikaan, mutta myös kesä-kuukausina. Juoksutusten keskimääräiset virtaamat ovat taulukossa 6.10.
Taulukko 6.10. Varastoaltaiden juoksutus ja vesipinnan vaihteluvälit eri altaansijoitusvaihtoehdoilla.
VE 1.1 1,4 0,3 0,75 1,52 2,10
VE 1.2 1,4 0,2 0,55 1,43 1,97
VE 2 2,4 0,3 1,10 1,93 2,71
*runsasvetinen vuosi = 1,5 x normaalivuoden sadanta
Säännöstelyväli (normaali vuosi)
[m]
Säännöstelyväli (runsasvetinen
vuosi*) [m]
Juoksutus [m3/s]
toukokuu kesä-elokuu
syys-lokakuu
6.15.6 Malmin kuljettaminen Venäjälle pumppaamalla
Malmin pumppaaminen lietettynä Venäjälle edellyttää noin 2,9 Mm3 raakavesialtaan rakentamista.
Liettämiseen tarvittavana raakavetenä käytettäisiin mahdollisimman paljon kaivoksen kuivatusve-siä (5 000 m3/d) ja loppu raakavesi otettaisiin Nuorttijoen vesistöstä Sokliojasta (kuva 6.8). Mal-min liettäMal-minen vaatisi keskimääräisessä tuotantotilanteessa (tuotanto 7 Mt/a) noin 14 Mt/a vettä.
Vesimäärä sisältää tuotannon hävikit. Toiminnan jakautuessa ympäri vuoden vedenoton vesistöstä tulisi olla noin 375 l/s. Vesi on suunniteltu otettavan Sokliojasta siten, että koko Soklioja käännet-täisiin raakavesialtaaseen ja altaan ylite johdettaisiin edelleen Nuorttijokeen kaivoksen alapuolisel-le osalalapuolisel-le. Käytännössä noin 60 % Sokliojan keskivirtaamasta poistuu lietteen mukana Venäjälalapuolisel-le ja loput käännettynä Nuorttijoen alempiin osiin (valuma-alue noin 720 km2).
kiintoaine 20 mg/l
BOD7 1 mg/l
kok.P 0,2 mg/l
kok.N 1 mg/l
Fe 0,5 mg/l
pH 7,0-7,5
Kuva 6.8. Soklin kaivoksen vesitasekaavio keskimääräisessä tuotantotilanteessa, kun rikaste pumpataan lietteenä Venäjälle.